การวิเคราะห์คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อราบนพื้นผิวของของแข็งอะคริลิค

ประสิทธิภาพต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อราของพื้นผิวของแข็งอะคริลิคได้รับอิทธิพลจากเทคโนโลยีการดัดแปลงเรซินประเภทของสารเติมแต่งและสภาพแวดล้อม การวิเคราะห์ต่อไปนี้ดำเนินการจากสามด้าน: กลไกต้านเชื้อแบคทีเรียประสิทธิภาพต้านเชื้อราและปัจจัยที่มีอิทธิพล:

ก่อนอื่นแหล่งที่มาและกลไกของคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย

สารต้านเชื้อแบคทีเรีย

การทำงานของต้านเชื้อแบคทีเรียสามารถนำไปสู่การเคลือบด้วยการแนะนำสารต้านเชื้อแบคทีเรียอนินทรีย์ (เช่นสังกะสีออกไซด์ไอออนเงิน) หรือสารต้านเชื้อแบคทีเรียอินทรีย์ (เช่นเกลือแอมโมเนียม quaternary) ลงในอะคริลิคเรซิน ยกตัวอย่างเช่นสังกะสีออกไซด์สามารถสร้างกิจกรรมโฟโตคะตาไลติกภายใต้การฉายรังสีอัลตราไวโอเลตแสงปล่อยไอออนสังกะสีเพื่อทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียดังนั้นจึงยับยั้งการแพร่กระจายของแบคทีเรีย การทดลองแสดงให้เห็นว่าการเคลือบอะคริลิคที่มีสังกะสีออกไซด์ยังคงสามารถรักษากิจกรรมต้านเชื้อแบคทีเรียที่สูงหลังจากจำลองการสึกหรอทุกวัน การปลดปล่อยไอออนสังกะสีเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญหลังการรักษาด้วยการสึกหรอ

เทคโนโลยีการดัดแปลงพื้นผิว

กลุ่มต้านเชื้อแบคทีเรียได้รับการแนะนำบนพื้นผิวของอะคริลิคเรซินผ่านการปลูกถ่ายอวัยวะทางเคมีหรือการผสมทางกายภาพ ยกตัวอย่างเช่นการผสมผสานสารต้านเชื้อแบคทีเรียที่มีซิล็อกเซนกับเรซินอะคริลิคสามารถมอบพื้นผิวการเคลือบด้วยการไฮโดรโฟบิตี้และคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียลดการยึดเกาะของแบคทีเรีย นอกจากนี้การแนะนำของสารนาโน-แอนติบอดี (เช่นนาโน-ซิลเวอร์) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของต้านเชื้อแบคทีเรียได้ แต่ต้องมีการควบคุมการกระจายตัวของพวกเขาเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวกัน

ตอบสนองต่อแบคทีเรียที่ตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม

การเคลือบอะคริลิคบางอย่างสามารถกระตุ้นกลไกต้านเชื้อแบคทีเรียผ่านสิ่งเร้าด้านสิ่งแวดล้อมเช่นความชื้นและแสง ยกตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมที่ชื้นอัตราการปลดปล่อยของสารต้านเชื้อแบคทีเรียในการเคลือบผิวจะช่วยเพิ่มผลต้านเชื้อแบคทีเรีย ลักษณะนี้เหมาะสำหรับความต้องการต้านเชื้อแบคทีเรียในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงเช่นห้องน้ำและห้องครัว

ประการที่สองประสิทธิภาพและปัจจัยที่มีอิทธิพลของประสิทธิภาพการต่อต้านโมล

กลไกต่อต้านโมล

ประสิทธิภาพต่อต้านการเคลือบอะคริลิคส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นผิวที่หนาแน่นและอัตราการดูดซับน้ำต่ำ ตัวอย่างเช่นโดยการเพิ่มประสิทธิภาพสูตรเรซิ่นและกระบวนการบ่มความพรุนของพื้นผิวการเคลือบสามารถลดลงได้ดังนั้นจึงยับยั้งการยึดเกาะและการเจริญเติบโตของสปอร์ของเชื้อรา นอกจากนี้การเพิ่มสารฆ่าเชื้อรา (เช่น isothiazolinones) สามารถเพิ่มเอฟเฟกต์ต่อต้านโมลด์ได้ แต่ควรให้ความสนใจกับความเข้ากันได้กับเรซิน

อิทธิพลของสภาพแวดล้อม

การเจริญเติบโตของเชื้อราต้องการความพึงพอใจของสามองค์ประกอบ: ความชื้นอุณหภูมิและสารอาหาร ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 25 ถึง 30 ℃และความชื้น≥80%อัตราการเติบโตของเชื้อราจะเร่งอย่างมีนัยสำคัญ การเคลือบอะคริลิคควรมีความต้านทานต่อน้ำและการระบายอากาศที่ดีเพื่อป้องกันการสะสมน้ำบนพื้นผิวจากการเจริญเติบโตของเชื้อรา นอกจากนี้ค่า pH ของพื้นผิวการเคลือบยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการต่อต้านการเพิ่ม สภาพแวดล้อมที่เป็นกลางหรือเป็นอัลคาไลน์ที่เป็นกลางนั้นเอื้อต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา

ความทนทานในระยะยาว

ประสิทธิภาพต่อต้านการเคลือบอะคริลิคอาจลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งการแผ่รังสีอัลตราไวโอเลตและการกัดเซาะของฝนอาจทำให้พื้นผิวการเคลือบผิวแก่อายุ ดังนั้นอายุการใช้งานของการเคลือบจะต้องยืดเยื้อโดยการเพิ่มความคงตัวของแสงและเรซินที่ทนต่อสภาพอากาศ

ประการที่สามปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพการต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อรา

ประเภทและปริมาณของสารต้านเชื้อแบคทีเรีย

ผลต้านเชื้อแบคทีเรียของสารต้านเชื้อแบคทีเรียอนินทรีย์ (เช่นสังกะสีออกไซด์และไอออนเงิน) นั้นยาวนาน แต่อาจส่งผลกระทบต่อความโปร่งใสและคุณสมบัติเชิงกลของการเคลือบ สารต้านเชื้อแบคทีเรียอินทรีย์ (เช่นเกลือแอมโมเนียม quaternary) มีความเร็วต้านเชื้อแบคทีเรียที่รวดเร็ว แต่ความต้านทานความร้อนและความทนทานของพวกเขาค่อนข้างแย่ ตัวอย่างเช่นปริมาณไอออนเงินที่มากเกินไปอาจทำให้การเคลือบสีเปลี่ยนสีและปริมาณของสังกะสีออกไซด์จะต้องถูกควบคุมที่ 5-10% เพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพต้านเชื้อแบคทีเรียและประสิทธิภาพการเคลือบ

ลักษณะของเมทริกซ์เรซิ่น

อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านของแก้ว (TG) และความหนาแน่นของการเชื่อมขวางของเรซินอะคริลิคส่งผลกระทบต่ออัตราการปลดปล่อยของสารต้านเชื้อแบคทีเรีย ตัวอย่างเช่นเรซิน TG สูงสามารถชะลอการปล่อยสารต้านเชื้อแบคทีเรียและยืดอายุการต้านเชื้อแบคทีเรีย การเชื่อมขวางปานกลางสามารถเพิ่มความหนาแน่นของการเคลือบและลดการยึดเกาะของเชื้อรา นอกจากนี้ยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้นของเรซิ่น

เงื่อนไขการก่อสร้างและการบ่ม

อุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมการก่อสร้างส่งผลกระทบต่อผลการบ่มและประสิทธิภาพของต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อราของการเคลือบ ตัวอย่างเช่นการบ่มภายใต้เงื่อนไขที่อุณหภูมิต่ำหรือความชุ่มชื้นสูงอาจนำไปสู่ความเครียดภายในที่ไม่สม่ำเสมอในการเคลือบลดความทนทาน นอกจากนี้เวลาในการบ่มและความเข้มแสงจะส่งผลกระทบต่อการเชื่อมโยงข้ามและผลการตรึงของสารต้านเชื้อแบคทีเรีย

ประการที่สี่สถานการณ์การใช้งานของประสิทธิภาพต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อรา

สิ่งอำนวยความสะดวกทางการแพทย์

ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของต้านเชื้อแบคทีเรียสำหรับการเคลือบในหอผู้ป่วยในโรงพยาบาลห้องผ่าตัดและสถานที่อื่น ๆ สูงมาก ตัวอย่างเช่นการเคลือบต้านเชื้อแบคทีเรียอะคริลิคสามารถนำไปใช้กับผนังและพื้นผิวเฟอร์นิเจอร์เพื่อลดความเสี่ยงของการแพร่กระจายของแบคทีเรีย การเคลือบดังกล่าวจำเป็นต้องมีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพสูง (เช่นอัตราการยับยั้ง≥99% เทียบกับ Escherichia coli และ Staphylococcus aureus) และความทนทานในระยะยาว

โรงงานแปรรูปอาหาร

การปนเปื้อนของเชื้อราในสภาพแวดล้อมการแปรรูปอาหารจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเคร่งครัด ตัวอย่างเช่นการเคลือบต่อต้านอะคริลิคสามารถนำไปใช้กับผนังเวิร์กช็อปและพื้นผิวอุปกรณ์เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของเชื้อราและการปนเปื้อนอาหาร การเคลือบเช่นนี้จำเป็นต้องมีความต้านทานทางเคมี (เช่นความต้านทานต่อกรดอัลคาลิสและสารทำความสะอาด) และการปล่อย VOC ต่ำเพื่อตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยของอาหาร

อาคารสาธารณะ

ผนังและพื้นในสถานที่สาธารณะเช่นโรงเรียนและห้างสรรพสินค้ามีแนวโน้มที่จะปนเปื้อนจุลินทรีย์ ตัวอย่างเช่นการเคลือบต้านเชื้อแบคทีเรียอะคริลิคและการต่อต้านการเคลือบสามารถนำไปใช้กับพื้นที่สัมผัสบ่อยเช่นห้องน้ำและปุ่มลิฟต์ลดความเสี่ยงของการติดเชื้อข้าม การเคลือบเช่นนี้ต้องทนต่อการสึกหรอและทำความสะอาดง่ายเพื่อรักษาฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียในระยะยาว

ประการที่ห้ากลยุทธ์ในการเพิ่มประสิทธิภาพต้านเชื้อแบคทีเรียและต้านเชื้อรา

ระบบต้านเชื้อแบคทีเรียคอมโพสิต

โดยการผสมสารต้านเชื้อแบคทีเรียอนินทรีย์กับสารต้านเชื้อแบคทีเรียอินทรีย์สามารถเกิดผลต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้างสเปกตรัมได้ ตัวอย่างเช่นผลเสริมฤทธิ์กันของสังกะสีออกไซด์และสารต้านแบคทีเรียแอมโมเนียมเกลือ quaternary สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและเชื้อราได้พร้อมกัน นอกจากนี้การเพิ่ม photocatalysts (เช่นไทเทเนียมไดออกไซด์) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโฟโตคะตาไลติกต้านเชื้อแบคทีเรียของการเคลือบ

การควบคุมโครงสร้างจุลภาคพื้นผิว

โดยการควบคุมสัณฐานวิทยาของกล้องจุลทรรศน์ของพื้นผิวการเคลือบ (เช่นความขรุขระและความพรุน) การยึดเกาะของจุลินทรีย์สามารถลดลงได้ ตัวอย่างเช่นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพื้นผิว superhydrophobic สามารถทำให้มุมสัมผัสของพื้นผิวการเคลือบ≥150°ดังนั้นจึงยับยั้งการยึดเกาะของสปอร์ของเชื้อรา นอกจากนี้การออกแบบลวดลายพื้นผิวยังสามารถลดพื้นที่สัมผัสสำหรับจุลินทรีย์

เทคโนโลยีต่อต้านการจับมายาวนาน

เวลาดำเนินการของสารฆ่าเชื้อราเป็นเวลานานผ่านเทคโนโลยีที่ปล่อยช้า ตัวอย่างเช่นสารฆ่าเชื้อราสามารถห่อหุ้มด้วยไมโครแคปซูลทำให้พวกเขาค่อยๆปล่อยออกมาในระหว่างการใช้การเคลือบซึ่งจะรักษาเอฟเฟกต์การฆ่าเชื้อราในระยะยาว นอกจากนี้การเพิ่มวัสดุการรักษาด้วยตนเองสามารถเปิดใช้งานการเคลือบเพื่อซ่อมแซมตัวเองโดยอัตโนมัติหลังจากได้รับความเสียหายและคืนค่าประสิทธิภาพการต่อต้านโมล